小组记录的实验现象如下表所示:
开始时 | 5min后 | 3天后 | |
实验I | 溶液立即变为红褐色,比II、III中略浅 | 与开始混合时一致 | 溶液呈黄色,底部出现红褐色沉淀 |
实验II | 溶液立即变为红褐色 | 红褐色明显变浅 | 溶液呈黄绿色 |
实验III | 溶液立即变为红褐色 | 红褐色变浅,比II中深 | 溶液呈黄色 |
(1)测得实验所用0.4mol/L FeCl3溶液及Fe(NO3)3溶液pH均约为1.0。两溶液均呈酸性的原因是
(2)开始混合时,实验I中红褐色比II、III中略浅的原因是
(3)为了探究5min后实验II、III中溶液红褐色变浅的原因,小组同学设计了实验IV:分别取少量5min后实验I、II、III中溶液,加入2滴铁氰化钾溶液,发现实验II、III中出现蓝色沉淀,实验I中无明显变化。根据实验IV的现象,结合化学用语解释红褐色变浅的原因是
(4)针对5min后实验III中溶液颜色比实验II中深,小组同学认为可能存在三种因素:
①Cl- 可以加快Fe3+与SO32-的氧化还原反应;
②
③NO3- 在酸性环境下代替Fe3+氧化了SO32-,同时消耗H+,使Fe3+水解出的Fe(OH)3较多。
通过实验V和实验VI进行因素探究:
实验操作(已知Na+对实验无影响) | 5min后的现象 | |
实验V | 在2mL pH=1.0的0.4mol/L Fe(NO3)3溶液中溶解约 | 溶液的红褐色介于II、III之间 |
实验VI | 在2mL pH=1.0的稀硝酸中溶解约0.19g NaNO3固体,再加入2滴0.4mol/L Na2SO3溶液。向其中滴入少量BaCl2溶液 |
实验结论:因素①和因素②均成立,因素③不明显。请将上述方案填写完整。
(5)通过上述实验,以下结果或推论合理的是
a.Fe3+与SO32-同时发生水解反应和氧化还原反应,且水解反应的速率快,等待足够长时间后,将以氧化还原反应为主
b.浓度为1.2 mol/L的稀硝酸在5min内不能将Fe2+氧化
c.向pH大于1的稀硝酸中加入少量Ba(NO3)2,使其完全溶解,可用来检验实验I的上层清液中是否存在SO42-
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